提高定向井鉆井速度技術(shù)分析

田文

摘要：目前我國(guó)在開(kāi)發(fā)油田過(guò)程中，對(duì)定向井鉆井的重視程度越來(lái)越高，通過(guò)對(duì)定向井鉆井技術(shù)的靈活應(yīng)用，使得油田得到有效開(kāi)發(fā)，不但提高了油田的開(kāi)采量，同時(shí)解決了因地面條件而不能開(kāi)采的油田問(wèn)題。本文通過(guò)分析定向井鉆井的施工中的影響因素，如人員操作，地質(zhì)影響，和工程施工等分析，提出提高定向井的施工效率的有效措施，希望能夠?qū)Χㄏ蚓@井的現(xiàn)場(chǎng)施工提供幫助。

關(guān)鍵詞：定向井鉆井，速度提升;影響因素;分析

石油是國(guó)家的重要能源之一，屬于戰(zhàn)略資源，對(duì)石油資源國(guó)家一直保持高度重視，而且整個(gè)社會(huì)對(duì)石油的需求也在不斷增加，石油不但是日常生活的重要組成部分之一，更是影響國(guó)家經(jīng)濟(jì)效益的重要產(chǎn)業(yè)。目前，石油的開(kāi)采量已經(jīng)不能滿足日常需求，只有加大對(duì)定向井鉆井的利用比例，提高油田的開(kāi)采量，讓剩余的油田的采收率達(dá)到最大，才能滿足人們的生活需求。但是現(xiàn)階段，再科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，仍然還有部分定向井鉆井存在速度低，效率低的問(wèn)題，那么如何將定向井技術(shù)優(yōu)化和完善是現(xiàn)在急需解決的問(wèn)題。

1、定向井鉆井施工過(guò)程中的影響因素研究

目前，很多定向井在施工中由于地質(zhì)因素，人員操作因素，工程因素，導(dǎo)致了定向井施工不能將油田的開(kāi)發(fā)率達(dá)到最大，也導(dǎo)致單井產(chǎn)能的經(jīng)濟(jì)效益不斷降低，因此，通過(guò)下文對(duì)影響因素進(jìn)行具體分析，希望能夠?qū)Χㄏ蚓@井施工帶來(lái)幫助。

1.1定向井施工過(guò)程中受地質(zhì)因素影響分析

石油鉆井工作首先需要做的就是地質(zhì)勘測(cè)，那么提前分析好地質(zhì)層的穩(wěn)定性情況，可鉆性分析以及各向異性才能保證定向井施工的順利開(kāi)展。首先，如果在定向井施工時(shí)，遇到的地層硬度不利于入井鉆頭達(dá)到破巖效果，就會(huì)出現(xiàn)定向井鉆進(jìn)過(guò)程中鉆速降低，對(duì)于地層的工作進(jìn)行困難，影響施工的進(jìn)度。

其次，如果在定向井鉆井過(guò)程中，地層的各向異性不均，也會(huì)導(dǎo)致施工速度和效率降低，這是因?yàn)槿绻诘貙颖容^軟的方向施工時(shí)，有可能會(huì)導(dǎo)致井出現(xiàn)井斜角失控問(wèn)題，井斜角失控問(wèn)題對(duì)后期的定向施工會(huì)有極大的安全影響。如果井斜角過(guò)大的話，不但影響后期的定向施工，還要更換施工儀器或使用特殊的施工工具來(lái)改正定向鉆井，這樣的失控鉆井工作不僅增加的工作人員的任務(wù)，還影響了工作進(jìn)度，因?yàn)樾枰粩嗟母恼苯鞘Э貑?wèn)題，使施工效率持續(xù)下降，對(duì)于整體定向井施工工作帶來(lái)不利影響。

最后，地層隨著地殼運(yùn)動(dòng)會(huì)出現(xiàn)平移或者斷裂的情況。當(dāng)今石油行業(yè)隨著大扭矩、高性能鉆機(jī)的廣泛應(yīng)用，使得鉆探策略向深部地層調(diào)整實(shí)施成為可能。鉆進(jìn)的深度越深，資料充分性約小，對(duì)于地層的原始結(jié)構(gòu)了解越少，定向井鉆井工作的難度也更大。

1.2定向井施工過(guò)程中受人員操作因素影響分析

通過(guò)作者多年的定向井鉆井施工研究發(fā)現(xiàn)，人員操作也是影響施工效率的主要影響因素之一，因?yàn)槭┕み^(guò)程是有人員來(lái)把握，定向井的施工進(jìn)度跟工作人員的素質(zhì)是離不開(kāi)的，定向井施工是一項(xiàng)主觀意識(shí)占很重要影響的施工過(guò)程。操作人員對(duì)地層方面的知識(shí)了解不夠，很可能導(dǎo)致定向井施工工作的方向性失控。同時(shí)，鉆井的設(shè)備操作人員操作執(zhí)行不到位，那么也會(huì)影響鉆井的施工速度。

其次，如果工作人員的判斷能力不足，在面對(duì)鉆井施工中經(jīng)常出現(xiàn)的井斜角失控問(wèn)題不能及時(shí)的做出改正，也會(huì)對(duì)定向井鉆井施工埋下安全隱患。同時(shí)，如果定向工作人員不能對(duì)直井段的方位角和井斜角的偏差問(wèn)題及時(shí)解決，會(huì)導(dǎo)致后續(xù)井段出現(xiàn)軌跡超標(biāo)、增加施工難度等等問(wèn)題，解決這些問(wèn)題同樣也會(huì)導(dǎo)致定向井施工的整體施工速度降低。

最后，定向井鉆井施工過(guò)程中，作為鉆井血液的鉆井液性能對(duì)施工的速度也有很大的影響，鉆井液性能達(dá)不到實(shí)鉆要求時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致入井鉆具的摩擦阻力加大、井壁失穩(wěn)、井眼清潔不暢，嚴(yán)重的有可能發(fā)生井下異常事故。

1.3定向井施工過(guò)程中受工程因素影響分析

定向井施工工程主要指地面勘測(cè)，井眼軌道設(shè)計(jì)，以及現(xiàn)場(chǎng)施工，這三個(gè)階段任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)影響定向井的施工速度。首先是地面勘察，如果在前期的勘察階段工作沒(méi)有做好，那么在后期實(shí)際施工過(guò)程中，非常有可能出現(xiàn)與理論分析較大差異出現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)偏差的低級(jí)失誤問(wèn)題，導(dǎo)致施工不能順利進(jìn)行。其次，定向井井眼軌道設(shè)計(jì)時(shí)不能根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)，而是根據(jù)工程軟件設(shè)計(jì)出的井剖面設(shè)計(jì)施工，極易出現(xiàn)實(shí)際與設(shè)計(jì)不符，設(shè)計(jì)對(duì)實(shí)際施工失去指導(dǎo)意義的情況，要么施工增加難度。最后，如果在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，對(duì)鉆井的轉(zhuǎn)速，鉆壓，和儀器工具的選擇不合理，那么也會(huì)對(duì)定向施工進(jìn)度產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

2、提升定向井鉆井的有效策略研究

通過(guò)對(duì)定向井施工速度的影響因素分析了解到，無(wú)法徹底解決地質(zhì)因素對(duì)施工速度的影響，只有通過(guò)現(xiàn)代化信息技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向。要有效提升定向井鉆井的施工效率和經(jīng)濟(jì)成本節(jié)約，那么只有通過(guò)不斷通過(guò)對(duì)主觀意識(shí)因素來(lái)影響，通過(guò)優(yōu)化軌道設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確選擇鉆具組合，優(yōu)化施工參數(shù)，才能在實(shí)際定向井鉆井施工過(guò)程中，縮短施工工期。

2.1優(yōu)化定向井剖面設(shè)計(jì)

保證井眼軌道的準(zhǔn)確設(shè)計(jì)需要專業(yè)的技術(shù)人員，只有專業(yè)技能過(guò)硬，經(jīng)驗(yàn)豐富的工程人員，才能設(shè)計(jì)出合理的井剖面。因此有必要加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)知識(shí)和技能培訓(xùn)，使設(shè)計(jì)人員在定向井設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠?qū)⒕拭娴牟煌Ｊ降奶攸c(diǎn)準(zhǔn)備掌握，例如三段制、四段制、五段制或者更為先進(jìn)的懸鏈線式軌道模式，通過(guò)對(duì)不同軌道模式的深入了解，才能準(zhǔn)確優(yōu)化井眼軌道。

2.2優(yōu)化定向井施工中的參數(shù)

在定向井施工過(guò)程中，優(yōu)化定向井鉆井的鉆速是提高鉆井工作效率的重要手段之一，同時(shí)還需要合理規(guī)劃鉆壓和排量等參數(shù)才能使鉆井速度得到最大化的提升，例如，在215mm的井眼中鉆井，要想達(dá)到鉆速最高，需要讓鉆壓保持在45-75KN，另外還要讓排量達(dá)到30-35L/S以上，只有施工參數(shù)準(zhǔn)確，才能夠使鉆頭的效率達(dá)到最大，同時(shí)保證施工的安全，加快施工速度。

2.3其他提升定向井速度的有效措施

第一，在定向井施工時(shí)，使用導(dǎo)向鉆井技術(shù)，能夠保證施工現(xiàn)場(chǎng)的安全，同時(shí)有利于井眼軌道的調(diào)整。目前，導(dǎo)向鉆井技術(shù)應(yīng)用非常普遍，對(duì)于經(jīng)濟(jì)成本影響不大，通過(guò)優(yōu)化井下鉆具組合，合理選擇適應(yīng)本井地層的鉆具還能縮短鉆井的周期，達(dá)到事半功倍的效果。

第二，對(duì)于定向井井鉆的鉆具做正確的組合，選擇高質(zhì)量的鉆頭是提高鉆井進(jìn)度的手段之一，因?yàn)殂@頭的使用時(shí)間是有限的，所以需要針對(duì)地層特征優(yōu)選鉆頭，將鉆頭的作用發(fā)揮大最大。

第三，維護(hù)好鉆井液性能，由于鉆井液性能是保證鉆井的潤(rùn)滑性的重要影響因素，通過(guò)維護(hù)好鉆井液的性能，保證鉆井的工作進(jìn)度，和井壁的穩(wěn)定，保證定向井的施工進(jìn)度穩(wěn)步進(jìn)行。

3、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)定向井施工的影響因素分析，目前定向井施工速度的問(wèn)題能夠有效改善，通過(guò)改善人員的專業(yè)素質(zhì)，避免工程因素影響，優(yōu)化井眼軌道設(shè)計(jì)，能夠讓定向井鉆井施工速度得到提升，而且現(xiàn)階段，采用定向井鉆井施工是石油開(kāi)采低成本的優(yōu)先選擇，相信通過(guò)不斷優(yōu)化定向井的技術(shù)手段，使石油開(kāi)采更便捷，油田的利用率達(dá)到最大，同時(shí)有效降低單井經(jīng)濟(jì)成本，為油田開(kāi)發(fā)提供重要的技術(shù)保障。

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